Tensión Eléctrica

Tecsup – PFR

Física I

Unidad II

TERMODINÁMICA

Figura 1.

1.

SISTEMA TERMODINÁMICO Es una porción de espacio o cantidad de materia que se selecciona en forma real o imaginaria, con el fin de poder estudiar lo que ocurre dentro de ella (cualquier región que ocupa un volumen y posee frontera).

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Limite o frontera del sistema

Sistema m
EnergiaFigura 2.

1.1.

SISTEMA CERRADO Aquel sistema en donde no hay transferencia de masa entre él y sus alrededores.

1.2.

SISTEMA ABIERTO Sistema en el cual existe transferencia de masa entre el sistema y sus alrededores. Se le denomina también “Volumen de Control” Mi = masa que entra mS = masa que sale

Figura 3.

2.

PROPIEDADES TERMODINÁMICAS Son características de un sistema, lascuales son observables directa o indirectamente. Ejemplo: La masa, el volumen, la presión, etc. Se clasifican en: a) Propiedades Intensivas: Son aquellas que no dependen de la masa del sistema. Ejemplo: la presión (P), la temperatura (T), etc. b) Propiedades Extensivas: Son aquellas que dependen de la masa del sistema. Ejemplo: volumen, masa, EC, Epg, etc. c) Propiedades específicas: Son elresultado de dividir las extensivas entre la masa. Ejemplo: volumen especifico = V/m, Energía cinética específica = EC/m.

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2.1.

SUSTANCIA DE TRABAJO Es aquella sustancia que se utiliza primero como medio de transporte del calor que luego interviene en la transformación del calor en Trabajo, generalmente se utiliza un gas.

2.2.

ESTADO Un estado quedaidentificado por el conjunto de valores que tienen las propiedades termodinámicas en un instante dado.

2.3.

EQUILIBRIO TERMODINÁMICO Un sistema se encuentra en equilibrio termodinámico con su medio exterior cuando no hay transferencia energética que altere sus propiedades termodinámicas, o sea, no hay cambio de estado.

3.

PROCESO TERMODINÁMICO Es la sucesión de cambios de estados de equilibriopor los cuales se hace evolucionar a un sistema.

P Estado 1 (P1,T1,V1) Trayectoria (P2,T2,V2) 2 Estado 1 V
Figura 4.

2

3.1.

CLASES DE PROCESOS Los procesos pueden ser reversibles o irreversibles: a) Proceso Reversible: Es el proceso en el cual un “cuerpo pasa de un estado inicial a otro final restableciendo por completo sus condiciones iniciales (presión, Volumen, temperatura); estoen forma natural. Tener en cuenta que el cuerpo vuelve al estado inicial, pasando por los mismos estados intermedios.

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b) Proceso Irreversible: es aquel proceso termodinámico en el cual un cuerpo pasa de un estado inicial a otro final sin poder, restablecer sus condiciones iniciales (P, V, T) o uno de ellos. Esto no significa que dicho cuerpo no puedarestablecerse:”se puede mediante un agente externo”. 3.2. ENERGÍA INTERNA (U) Es la suma de todas las energías posibles de las moléculas de la masa de un sistema y depende únicamente de la temperatura: U = f(T). (No se puede hallar la energía interna en un momento, esto es imposible, pero si se puede hallar la diferencia de energías internas de un momento a otro: U. 4. PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICAEstudia las relaciones entre el calor y el trabajo. “Es un proceso determinado, el calor entregado a un sistema es igual al trabajo que realiza el gas más la variación de su energía interna”.

d

Q = W + DU
Donde:
Figura 5.

Q = Calor entregado desde el estado (1) hasta el estado (2). W = Trabajo realizado por el gas desde el estado (1) hasta el estado (2). U = Variación de energía internadesde el estado (1) hasta el estado (2).

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REGLA DE SIGNOS

Figura 6.

a)

Para el trabajo: se considera positivo el trabajo si es realizado por el sistema: W(+). El trabajo es considerado negativo si se realiza sobre el sistema por un agente externo. W(-).

b) Para el Calor: Se considera positivo el calor cuando del medio exterior es transferido calor...